Решение проверочной работы: Электромагнитное поле и электромагнитные волны

Ниже представлены решения заданий из проверочной работы по теме «Электромагнитное поле. Электромагнитные волны». №1. Выберите верный ответ. Учёный, впервые экспериментально подтвердивший существование электромагнитных волн: Ответ: Г. Герц. №2. Установите соответствие: 1 — Б (Радиоволны — Антенна радиопередатчика) 2 — Г (Инфракрасное излучение — Раскалённая спираль лампы накаливания) 3 — В (Видимый свет — Солнце) 4 — А (Гамма-излучение — Радиоактивные ядра) №3. Ответьте на вопрос. Нет, не может. Согласно теории Максвелла, переменное магнитное поле порождает переменное электрическое поле, а переменное электрическое поле — переменное магнитное. Эти поля неразрывно связаны, и исчезновение одной составляющей приведет к прекращению существования всей волны. №4. Заполните пропуски в тексте. 1. Единая теория электромагнитного поля была создана учёным Дж. Максвеллом. 2. В электромагнитной волне векторы напряжённости электрического поля и магнитной индукции колеблются во взаимно перпендикулярных направлениях. 3. Процесс наложения звукового сигнала на высокочастотную электромагнитную волну называется модуляцией. 4. Электромагнитные волны переносят энергию, импульс и информацию. 5. При переходе из вакуума в среду скорость и длина волны уменьшаются, а частота остаётся неизменной. №5. Заполните таблицу. Для расчетов используем формулы: \[ \lambda = \frac{c}{\nu} \], \[ T = \frac{1}{\nu} \] где \( c = 3 \cdot 10^8 \) м/с. 1) Сотовая связь: \[ \lambda = \frac{3 \cdot 10^8}{2,6 \cdot 10^9} \approx 0,115 \text{ м} \] \[ T = \frac{1}{2,6 \cdot 10^9} \approx 3,85 \cdot 10^{-10} \text{ с} \] 2) Терапевтический УФ: \[ \nu = \frac{3 \cdot 10^8}{2,8 \cdot 10^{-7}} \approx 1,07 \cdot 10^{15} \text{ Гц} \] \[ T = \frac{1}{1,07 \cdot 10^{15}} \approx 9,3 \cdot 10^{-16} \text{ с} \] 3) Радио (Москва): \[ \lambda = \frac{3 \cdot 10^8}{8,83 \cdot 10^7} \approx 3,4 \text{ м} \] \[ T = \frac{1}{8,83 \cdot 10^7} \approx 1,13 \cdot 10^{-8} \text{ с} \] №6. Решите задачу. Дано: \( \tau = 2 \text{ мкс} = 2 \cdot 10^{-6} \text{ с} \) \( \lambda = 10 \text{ см} = 0,1 \text{ м} \) \( c = 3 \cdot 10^8 \text{ м/с} \) 1. Определим частоту колебаний в антенне: \[ \nu = \frac{c}{\lambda} = \frac{3 \cdot 10^8}{0,1} = 3 \cdot 10^9 \text{ Гц} = 3 \text{ ГГц} \] 2. Рассчитаем минимальную дальность обнаружения цели (чтобы импульс вернулся после окончания излучения): Сигнал проходит путь до цели и обратно \( S = 2R \). Время движения сигнала должно быть не меньше длительности импульса \( \tau \). \[ 2R = c \cdot \tau \] \[ R = \frac{c \cdot \tau}{2} = \frac{3 \cdot 10^8 \cdot 2 \cdot 10^{-6}}{2} = 300 \text{ м} \] Ответ: 1) 3 ГГц; 2) 300 м.